Процеси кристалізації тонких полікристалічних шарів стибніту галію для термофотовольтаїчного застосування
Анотація
Встановлено умови кристалізації тонких полікристалічних шарів GaSb, розмір зерен яких достатній для виготовлення структур ефективних термофотовольтаїчних перетворювачів на підкладці з плавленого кварцу, який не має орієнтаційного ефекту. Показано, що форма зерна в процесі зростання мало чутлива до початкового розміру зародка та швидкості охолодження і достатньо чутлива до щільності зародків на поверхні. Вирощено тонкі полікристалічні шари GaSb з задовільною планарністю та однорідністю, середній розмір зерна яких складає до 25 мкм.
Посилання
Marangi F., Lombardo M., Villa A., Scotognella F. (INVITED) New strategies for solar cells beyond the visible spectral range. Optical Materials: X, 2021, vol. 11, pp. 100083. https://doi.org/10.1016/j.omx.2021.100083.
Burger T., Sempere C., Roy-Layinde B., Lenert A. Review: Present efficiencies and future opportunities in thermophotovoltaics. Joule, 2020, vol. 4, iss. 8, pp. 1660-1680. https://doi.org/10.1016/j.joule.2020.06.021.
Curran A., et al. High hole mobility polycrystalline GaSb thin films. Crystals, 2021, vol. 11, pp. 1348. https://doi.org/10.3390/cryst11111348.
Shafa M., Pan Y., Kumar R. A., Najar A. Photoresponse investigation of polycrystalline gallium antimonide (GaSb) thin films. AIP Advances, 2020, vol. 10, no. 3, pp. 035201. https://doi.org/10.1063/1.5139056.
Gocalinska A., Pescaglini1 Рђ., Secco E. et al. Next generation low temperature polycrystalline materials for above IC electronics. High mobility n- and p-type III-V metalorganic vapour phase epitaxy thin films on amorphous substrates. Journal of Physics: Photonics, 2020, vol. 2, no. 2, pp. 025003. https://doi.org/10.1088/2515-7647/ab7557.
Okil M., Salem M.S., Abdolkader T.M., Shaker A. From crystalline to low-cost silicon-based solar cells: a Review. Silicon, 2022, vol. 14, pp. 1895-1911. https://doi.org/10.1007/s12633-021-01032-4.
Soleimani-Amiri S. Low temperature nickel induced crystallization of amorphous silicon nanorods on silicon and glass substrates. Materials International, 2020, vol. 2, iss. 2, pp. 0164-0169. https://doi.org/10.33263/Materials22.164169.
Miyazaki H., Mamiya M., Okutani T. Solidification of GaSb on a ceramic substrate in short-duration microgravity. Japanese Journal Applied Physics, 2003, vol. 42, pp. 6265. https://doi.org/10.1143/JJAP.42.6265.
Shutov S.V., Baganov Ye.O., Sarikov A.V. [Method for heteroepitaxial growth of layers of semiconductor multicomponent compounds]. Pat. UA, no. 38628, 2009, bull. no. 1. (Ukr)
Sokolov I.A. Raschety protsessov poluprovodnikovoy tekhnologii [Calculations of Semiconductor Technology Processes]. Moscow, Metallurgiya, 1994. (Rus).
Dovhyy B.P. Metody obchyslenК№ [Calculation methods]. Kyiv, Taras Shevchenko National University of Kyiv, 2021. (Ukr)
Binder K. Applications of Monte Carlo methods to statistical physics. Reports on Progress in Physics, 1997, vol. 60, pp. 487-559.
Zhikharev, P. V., Shwartz, N. L. Monte Carlo simulation of GaSb cluster formation on Si (111) substrate. 2020 21st International Conference of Young Specialists on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices (EDM), 2020, pp. 9-13. https://doi.org/10.1109/EDM49804.2020.9153540.
Baganov Ye., Sarikov A., Chernov A., Shutov S. Obtaining of the GaSb polycrystalline films by the crystallization from the thin solution-melt layer. Visnyk of the Lviv University. Series Physics, 2008, iss. 41, ppp. 137-142 (Ukr)
Nishinaga T., Ge P., Huo C. et al. Melt growth of striation and etch pit free GaSb under microgravity. Journal of Crystal Growth, 1997, vol. 174, iss. 1-4, pp. 96-100. https://doi.org/10.1016/S0022-0248(96)01084-6.
Zaixiang Q., Yun S., Weiyu H. et al. Polycrystalline GaSb thin films grown by co-evaporation. Journal of Semiconductors, 2009, vol. 30, no. 3, pp. 033004-1-033004-4. https://doi.org/10.1088/1674-4926/30/3/033004.
Kovalenko V.F., Shutov S.V., Baganov Ye.A., Smyikalo M.M. Near band-edge luminescence of semi-insulating undoped gallium arsenide at high levels of excitation. Journal of Luminescence, 2009, vol. 129, iss. 9, pp. 1029-1031. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2009.04.017.
Dutta P.S., Mendes B., Piqueras J. et al. Nature of compensating luminescence centers in Te-diffused and -doped GaSb. Journal of Applied Physics, 1996, vol. 80, no. 2, pp. 1112-1115.
Авторське право (c) 2022 Баганов Є.О., Шутов С.В., Цибуленко В.В., Левицький С.М.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
